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17C o n s e r v a N0 16, 2011
Iluminando lo invisible: nueva fuente de 
radiación infrarroja para la adquisición 
de imágenes digitales en el espectro 
infrarrojo
Carolina Correa Orozco
rEsumEn
La implementación de la Fotografía Digital Infrarroja (fdir), como parte 
de los análisis no destructivos a los que es sometida una obra en proceso de 
conservación y restauración en el Centro Nacional de Conservación y Restauración 
(CnCr), hizo necesario contar con una fuente de radiación más eficiente que la usada 
en la realización de reflectografías con cámara de video análogo. Es por ello que, 
aprovechando los desarrollos tecnológicos en el ámbito de la vídeo vigilancia, se 
propone la utilización de iluminadores infrarrojos diseñados para el uso específico 
en este campo como fuente de radiación infrarroja. Como resultado de su uso, se 
obtienen imágenes digitales infrarrojas de calidad, alta resolución, con un tiempo 
de exposición menor y sin problemas de foco.
Palabras clave: fotografía digital infrarroja, iluminadores infrarrojos, 
reflectografía infrarroja.
abstract
The implementation of Digital Infrared Photography (DIP) as one of the 
non-destructive analyses available for objects that are undergoing a conservation/
restoration process at the Centro Nacional de Conservación y Restauración (CnCr), 
made it necessary to have a more efficient radiation source than the formerly used 
for analogous video camera reflectographies.
For this reason and taking advantage of the technological advances in the field 
of video surveillance, it is proposed the use of infrared radiation sources specially 
designed for security purposes. As a result, quality digital infrared images are obtained, 
with high resolution, shorter exposure times and no focus problems.
Key words: digital infrared photography, infrared illuminators, infrared 
reflectography.
Carolina Correa Orozco estudió Tecnología 
en Sonido en la Universidad de Chile; 
desde 2006 se desempeña como Perito en 
Sonido y Audiovisual en el Laboratorio de 
Criminalística de la Policía de Investigaciones 
de Chile. Durante el primer semestre del 
año 2010 fue pasante en el Laboratorio de 
Documentación Visual del Centro Nacional 
de Conservación y Restauración.
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introducción
¿Qué hay más allá de lo visible?
La pregunta invita a la imaginación y la especulación; sin embargo, la respuesta 
es una realidad y no una ficción: las inspecciones no destructivas, realizadas con 
radiación infrarroja, permiten evaluar y obtener valiosa información acerca de la 
materialidad de las más diversas estructuras, desde el cuerpo humano hasta una gran 
obra de ingeniería. Estos estudios se basan en la capacidad de la radiación infrarroja 
de “traspasar” el límite de lo visible.
La posibilidad de registrar imágenes de lo oculto al ojo desnudo ha sido un reto 
para la tecnología, la que, al evolucionar, ha entregado más y mejores herramientas 
para explorar e ir más allá en el conocimiento de un objeto o elemento en particular.
La conservación y restauración se ha valido de la radiación infrarroja para 
inspeccionar y evaluar la materialidad de las obras y los objetos, para así ampliar el 
conocimiento que de ellos se tiene y, de esta forma, tomar importantes decisiones 
para su tratamiento o intervención. 
En este trabajo se expone la introducción de una nueva fuente de radiación 
infrarroja para la adquisición de imágenes en el espectro infrarrojo (realizadas 
como parte de los estudios no destructivos previos a las acciones de conservación y 
restauración). Con esta nueva fuente se logra obtener imágenes de calidad, con mayor 
cantidad de información útil y a un menor costo que las obtenidas con el sistema de 
iluminación y adquisición de imágenes infrarrojas tradicional. 
PrEsEntando El ProblEma
La obtención de imágenes en el espectro infrarrojo es una herramienta de 
gran utilidad en el estudio de una obra u objeto. Estas imágenes entregan datos 
sobre la técnica utilizada por el creador, la visualización del dibujo subyacente, los 
arrepentimientos, las características de los pigmentos y otros datos que permiten 
incrementar el conocimiento de su materialidad al momento de enfrentar el proceso 
de conservación y restauración.
La técnica de la captura de imágenes en el espectro infrarrojo se ha ido 
mejorando y complementando conjuntamente con el desarrollo de la tecnología y 
los avances en los sistemas de adquisición de imágenes. En sus inicios, las imágenes 
en el espectro infrarrojo se realizaban con una película fotográfica recubierta de 
una emulsión sensible a la radiación infrarroja. La visualización de las imágenes 
adquiridas solo era posible una vez finalizado el proceso de revelado y ampliación de 
Correa: Iluminando lo invisible: nueva fuente de radiación infrarroja para imágenes digitales
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las fotografías1 2. Más tarde, la introducción del vídeo, por parte de Van Asperen de 
Boer, permitió la visualización de los resultados “en vivo”, facilitando la realización 
del análisis. Sin embargo, el sistema resultaba costoso y de difícil acceso para las 
personas no relacionadas con la electrónica y vídeo3.
Actualmente, la adquisición de imágenes infrarrojas ha dado un salto 
cuantitativo y cualitativo con la introducción de la tecnología digital y el avance en 
los dispositivos de captura. El uso de la tecnología cmos y CCD (cámaras de vídeo 
y fotográficas tanto aficionadas como profesionales) y, más recientemente, el uso 
de diodos fotosensibles al espectro infrarrojo han dado como resultado mejores 
imágenes y a un costo menor 4.
En la captura de imágenes infrarrojas donde se utiliza la técnica de la 
reflectografía infrarroja análoga o en la adquisición de imágenes infrarrojas con 
dispositivos digitales es necesario utilizar una fuente de radiación infrarroja (conocida 
como lámpara o luz infrarroja). Esta fuente es necesaria para incrementar la capacidad 
de captura de los dispositivos de adquisición de imágenes infrarrojas y es transversal 
al medio de captura utilizado. 
El CnCr cuenta con un sistema de captura de imágenes infrarrojas basado en 
una cámara de vídeo de tubo Vidicon, una lámpara de radiación infrarroja (fuente), un 
monitor de televisión y un sistema de captura digital. Con este equipamiento se realizan 
reflectografías infrarrojas mediante la captura de reflectogramas individuales, los que 
posteriormente se ensamblan para formar una imagen total de la obra en estudio5.
La lámpara de radiación infrarroja consiste en una fuente lumínica dispuesta 
al interior de un montaje que lleva un filtro infrarrojo (bloquea el espectro visible) 
y un ventilador que permite mantener fría la lámpara (Foto 1).
Durante el primer semestre del año 2010 se inició el desarrollo y puesta en 
marcha de la captura de imágenes infrarrojas utilizando una cámara digital del tipo 
1 Obrutsky; Acosta, 2003: p. 2. 
2 Gómez, 2006: p. 58.
3 van Asperen de Boer, 1969: pp. 96-118.
4 Marras, 2003: pp. 1-2.
5 cncr, Donación de Equipamiento 
Científico y Fotográfico del Gobierno 
del Japón al CnCr. 13 p.
Foto 1: Fuente de luz IR Hamamatsu.
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dslr (cámara fotográfica réflex digital). La experiencia había resultado exitosa en 
diferentes partes del mundo, por lo que se quiso emular localmente6. 
La implementación de la fotografía digital como medio de adquisición 
de imágenes en el espectro infrarrojo se inició con la integración de la fuente de 
radiación infrarroja del sistema tradicional, una cámara digital del tipo dslr y un 
set de tres filtros infrarrojos de 680 nm, 950 nm y 1000 nm, los que bloquean el 
espectro visible y permiten que solo la radiación infrarroja llegue hasta el dispositivo 
de captura de la cámara (Foto 2).
La utilización de la lámpara Hamamatsu como fuente de radiacióninfrarroja 
en la captura de imágenes con cámara digital resultó engorrosa, principalmente debido 
a su tamaño, fragilidad y generación de temperatura. 
También se presentaron problemas en las imágenes obtenidas, ya que la 
iluminación no resultaba homogénea por disponerse de solo una fuente.
Sin embargo, el mayor problema se presentaba en la necesidad de realizar 
largas exposiciones con la cámara fotográfica digital y utilizar diafragmas muy 
abiertos, lo que comprometía fuertemente la calidad final de las imágenes obtenidas. 
Estas resultaban ruidosas (a consecuencia de la larga exposición) y con problemas de 
enfoque (debido a la profundidad de campo limitada y a las diferencias de foco entre 
la imagen visible y la imagen infrarroja) (Fotos 3 y 4) Detalle Retrato del General 
José de San Martín, José Gil de Castro, Museo Histórico Gabriel González Videla, 
fotografía infrarroja digital, filtro IR 680 nm).
Debido a las deficiencias de las imágenes resultantes se planteó la necesidad 
de resolver la problemática de la “iluminación” (fuente de radiación infrarroja) en 
la captura de imágenes infrarrojas.
6 Youn, S. et al.: pp. 128-134. 
Foto 2: Filtros infrarrojos, opacos al paso 
de la luz visible.
Foto 3: Deficiencias en la iluminación 
con una fuente única. Detalle Retrato del 
General José de San Martín, José Gil de 
Castro, Museo Histórico Gabriel González 
Videla, fotografía infrarroja digital, filtro 
IR 680 nm.
Foto 4: Imagen ruidosa producto del largo tiempo de exposición, 
30 segundos.
Correa: Iluminando lo invisible: nueva fuente de radiación infrarroja para imágenes digitales
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rEcogiEndo ExPEriEncias
La adquisición de imágenes, tanto estáticas como en movimiento, en las que 
se utilizan dispositivos capturadores fabricados a partir de sensores del tipo cmos 
y CCD, ha provocado una revolución en el mercado de la imagen, ha masificado 
su uso impulsado por la miniaturización de los dispositivos electrónicos y los bajos 
costos de producción. Hoy no es raro enfrentarse a una cámara que registra nuestro 
paso por las calles, controla el tráfico o custodia nuestros bienes.
El mercado de la videovigilancia ha sido el encargado de desarrollar soluciones 
para la observación remota de escenas y el registro de ellas. Sin embargo, para que 
una cámara fuera capaz de “ver” y registrar se debía contar con iluminación, tanto 
la natural (proveniente del sol) o la artificial.
La necesidad de contar con iluminación limitó el actuar de los sistemas de 
videovigilancia: no se podía monitorear en la oscuridad sin contar con una fuente 
lumínica visible.
Ha sido nuevamente la tecnología la que ha permitido 
traspasar esa barrera. Como se vio anteriormente, los dispositivos 
de adquisición de imágenes basados en la tecnología cmos o CCD 
son capaces de “ver” en el espectro infrarrojo cercano, más allá del 
espectro visible –aproximadamente hasta los 1.000 nm–, por lo que 
la captura de imágenes en ese rango es posible7 (Foto 5).
El registro de imágenes ante condiciones de luminosidad 
deficiente es conocido como “visión nocturna” y entrega generalmente como resultado 
imágenes ruidosas y con poca definición. Cuando se trata de escenas domésticas o 
aficionadas este es un problema menor, pero no cuando se trata de obtener datos 
precisos desde el registro realizado, como en el caso de las grabaciones de vida 
animal en condiciones naturales, donde la iluminación artificial en el rango visible 
no es una alternativa o cuando se quiere dar cuenta de un hecho delictivo sin que los 
protagonistas se enteren que están siendo grabados.
Ante la necesidad de obtener imágenes de mayor calidad sin la presencia de 
luz visible, surgieron los llamados “iluminadores infrarrojos”. Estos están construidos 
a partir de diodos lEd (Light Emitter Diode) o, mejor dicho, irEd (InfraRed Emitting 
Diode).
Los diodos lEd son semiconductores construidos a partir de una mezcla 
de gases encapsulados en un medio traslúcido. Se hace pasar una corriente eléctrica 
a través del semiconductor, provocando una caída de voltaje que logra excitar las 
moléculas del gas. Dicha excitación da como resultado una luz monocromática, la 
que corresponde a diferentes longitudes de onda según la mezcla de gases utilizada, 
Foto 5: Sensibilidad espectral CCD y cmos
7 Preis, W. <http://www.fen-net.de/walter.
preiss/e/slomoinf.html>
400
20%
40%
60%
80%
100%
600 800 1000
UV IR
Longitud de onda nm
CCD (Típica)
CMOS (Típica)
Ojo Humano
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In
te
ns
id
ad
 ra
di
an
te
 re
la
tiv
a
1.0
SF4 F3
800 840 880 920 960 1000 1040
0.5
 0
Longitud de onda (nm)
INTENSIDAD RELATIVA Vs LONGITUD DE ONDA
TA = 25°C
90°
80°
70°
60°
50°
40°
30°
20°10°0°
0 0.5
0.7
1.0
Distribución espacial
dando como resultado luz azul, verde, naranja, roja o blanca de manera independiente 
del color del encapsulado. Los diodos tienen una vida útil de alrededor de 35.000 h, su 
consumo energético es unas 20 veces menor que una fuente lumínica incandescente, 
su temperatura de operación es considerablemente menor que la de los sistemas de 
iluminación incandescente, además son livianos y resistentes a los golpes.8
Si la mezcla de gases en un LED está constituida por galio y arsénico (GaAs) 
o aluminio, galio y arsénico (AlGaAs), la luz resultante de la excitación de ellos será 
en el espectro infrarrojo. 
La industria de la videovigilancia ha complementado el uso de la capacidad 
de “ver” en el espectro infrarrojo de las cámaras fabricadas a partir de tecnología 
cmos o CCD y la capacidad de “iluminar” en el espectro infrarrojo de los diodos 
irEd construidos con AlGaAS (Foto 6).
Un iluminador infrarrojo construido con irEd para ser utilizado en video- 
vigilancia posee un sensor que activa el iluminador cuando la luz cae bajo el umbral 
de luminosidad establecido, es alimentado por una fuente continua de 12 V, 1 A y 
está construido considerando tres parámetros: la distancia a la que se 
ubica el objeto de interés, el ángulo de radiación y la longitud de onda 
de funcionamiento.
La distancia (medida en metros) determina la cantidad de diodos 
irEd con los que se construye el iluminador (mayor distancia, mayor 
número de irEd). 
El ángulo de radiación establece el área que será cubierta con 
la radiación infrarroja y depende de las características constructivas de 
los irEd individuales y de su disposición9 (Foto 7).
La longitud de onda está determinada por las características 
constructivas de los diodos emisores de radiación infrarroja, estando 
centradas alrededor de los 850 nm y los 940 nm10 (Foto 8).
 8 Osorio, J: pp. 3-7.
 9 Kingbright.: p. 3.
10 Kingbright.: p. 3.
Foto 6: Cámara de videovigilancia con 
iluminador infrarrojo integrado.
Foto 7: Gráfico de radiación espacial de 
un Ired.
Foto 8: Gráfico de la respuesta lumínica de dos diodos emisores de radiación infrarroja.
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uniEndo dos mundos 
Aprovechando los desarrollos realizados en iluminación infrarroja para 
videovigilancia, se tomó la decisión de experimentar con la incorporación de este 
tipo de iluminación en la adquisición de imágenes infrarrojas con cámara digital.
En el mercado local se pueden adquirir a bajo costo iluminadores infrarrojos 
diseñados para trabajar en conjunto con las cámaras de videovigilancia. Se adquirieron 
dos iluminadores diseñados para una distancia de 10 m, con un ángulo de radiación 
de 80º y centrado en una longitud de onda de 850 nm. Cada uno de ellos cuenta 
con 18 diodos emisores de infrarrojo con encapsulado azul, dispuestos en dos filas 
concéntricas de 12 y 8 irEd. Al centro del iluminador se ubica un sensor de luz. Los 
iluminadores son de fabricación chinay no cuentan con mayores datos técnicos (Foto 9).
Se procedió a montar ambos iluminadores a cada lado de la cámara digital, 
sobre una barra de 42 cm y dirigirlos hacia la obra fotografiada en un ángulo de 
entre 60º y 45º (Foto 10).
Foto 9: Iluminador infrarrojo 850 nm, 
10 m, 80º.
Foto 10: Sesión de fotografía digital 
infrarroja.
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Las imágenes que se obtuvieron con la utilización de esta nueva fuente de 
radiación infrarroja resultaron de mejor calidad que las adquiridas mediante el uso 
de la fuente de radiación del sistema tradicional, ya que se logró bajar los tiempos 
de exposición de 30 s a 3 s y utilizar un diafragma f/5.6 en lugar de f/2.8, lo que 
permitió, además, corregir las deficiencias de enfoque (Foto 11). 
Sin embargo, debido a que la longitud de onda de operación de los iluminadores 
está centrada en 850 nm, presentando escasa radiación en longitudes de onda más 
largas, solo se lograron buenos resultados cuando se utilizó el filtro infrarrojo de 
680 nm frente al lente de la cámara. No fue posible capturar imágenes utilizando 
los filtros de 950 nm y 1.000 nm, ya que ese espectro no estaba siendo apoyado 
con los iluminadores. 
Para mejorar la iluminación en el rango de los 950 nm se adquirieron dos 
circuitos integrados por 48 irEd con encapsulado transparente, diseñados para una 
distancia de trabajo de 15 m a 20 m, ángulo de radiación de 60º y 940 nm de longitud 
de onda. Estos circuitos se montaron en carcasas que pertenecieron a focos del tipo 
halógeno, lográndose de esta forma dos nuevos iluminadores (Fotos 12 y 13). 
Foto 11: Detalle Paisaje, Jean Baptiste 
Camille Corot, Museo de Bellas Artes 
(fotografía digital infrarroja, 
filtro IR 850 nm).
Foto 12: Circuito impreso con Ired de 
940 nm.
Foto 13: Iluminador 940 nm final.
Foto 14: Montaje de los iluminadores y 
la cámara.
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Los cuatro iluminadores se montaron utilizando una barra y dos brazos 
articulados. Esta disposición permite corregir tanto la orientación de los iluminadores 
como su distancia a la obra fotografiada (Foto 14). 
Con esta nueva fuente de radiación fue posible realizar fotografías utilizando 
hasta cinco filtros infrarrojos, 680 nm, 720 nm, 800 nm, 950 nm y 1.000 nm, tiempos 
de exposición que no superan los 8 s y diafragma f/5.6, lográndose de esta manera 
imágenes mejor enfocadas, con menos ruido e iluminación pareja. 
conclusionEs
La integración de los iluminadores infrarrojos (diseñados para el uso específico 
en sistema de videovigilancia) al registro de imágenes infrarrojas con cámara dslr 
(como parte de los estudios no destructivos previos a la restauración de una obra) 
permitió disminuir los tiempos de exposición y la utilización de un diafragma más 
cerrado (mayor profundidad de campo). Gracias a esto se logró mejorar la calidad 
de las capturas y facilitó su adquisición.
La robustez de los iluminadores infrarrojos permite su manipulación sin 
grandes preocupaciones por el deterioro generado por el uso.
La temperatura generada por los iluminadores no hace necesaria la utilización de 
medios de disipación térmica, permitiendo su fácil manipulación y no enfrentando la 
obra fotografiada a altas temperaturas producidas por la fuente de radiación infrarroja.
La utilización de dos tipos de iluminadores infrarrojos permitió adquirir 
imágenes de calidad en cinco puntos diferentes del espectro infrarrojo cercano, 
entregando, de esta, forma valiosa información de las obras desde lo invisible. 
(Fotos 15 a 17).
Foto 15: Detalle Retrato de Felipe Casas 
Basterrica, Carlos Díaz, Museo Histórico 
Nacional, fotografía digital infrarroja, 
filtro IR 1.000 nm. 
Foto 16: Detalle Retrato de Felipe Casas 
Basterrica, Carlos Díaz, Museo Histórico 
Nacional, Fotografía digital infrarroja, 
filtro IR 1000 nm.
Foto 17: Detalle Retrato de Felipe Casas Basterrica, 
Carlos Díaz, Museo Histórico Nacional, Fotografía 
digital infrarroja, filtro IR 800 nm. 
Correa: Iluminando lo invisible: nueva fuente de radiación infrarroja para imágenes digitales
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